WO2012043916A1 - 스마트 배전시스템과 ami 시스템을 연계하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법 - Google Patents

스마트 배전시스템과 ami 시스템을 연계하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법 Download PDF

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ami
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linkage
smart
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송일근
윤상윤
이학주
문상용
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Korea Electric Power Corp
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Korea Electric Power Corp
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols

Definitions

  • the present invention relates to a gateway for linking a smart power distribution system and an AMI system, and a system linking method using the same. More specifically, a gateway for sharing data by providing a gate point for linkage between a smart power distribution system and an AMI system; It relates to a system linking method using the same.
  • the Advanced Metering Infrastructure (AMI) system uses various communication networks to send and receive information to and from consumer devices such as smart meters to measure, collect, and analyze information about energy usage.
  • the AMI system is a communication network used to connect various consumer information devices such as smart meters, in-home displays (IMDs), programmable communication thermostats (PCTs), and smart home appliances, and devices within the consumer to deliver various customer information to the outside of the customer.
  • IMDs in-home displays
  • PCTs programmable communication thermostats
  • MDMS meter data management system
  • the smart power distribution system performs functions such as measurement, protection, monitoring, and control of the power distribution system, and is installed in the power distribution line to obtain information and give orders for the line, and to connect the power distribution operation system of the upper level with those It includes a communication network.
  • the AMI system basically aims to manage the energy usage of the consumer to enable efficient use of energy, and the information in the AMI system mainly relates to the demand power of the consumer. Since the information in the AMI system is necessary for efficiently managing a distribution machine such as a transformer in the smart distribution system, a technology for linking such information from the AMI system to the smart distribution system is required. In addition, in the smart distribution system, various operation information of the distribution line is generated. Since such information is necessary to control the energy use of the consumer in the AMI system, a technology for linking such information from the smart distribution system to the AMI system is required.
  • An object of the present invention is to provide a gateway capable of sharing and controlling data by linking smart distribution systems and AMI systems of different communication structures and a system linking method using the same.
  • AMI Advanced Metering Infrastructure
  • AMI linkage processing unit connected to the plurality of AMI systems for transmitting and receiving data using a plurality of first protocols and the And a functional data model including a data model of a configuration function of a plurality of AMI systems, a data model of a meter measurement function, and a data model of a load profile function.
  • the data transmitted by the AMI linkage processor using the first protocol is stored in the second program.
  • the data transmitted by using a second protocol different from the first protocol in the smart distribution system in the AMI system using the first protocol It includes a distribution linkage processing unit for converting by using the functional data model to be transmitted and received.
  • Distribution-AMI linkage including an AMI linkage processor connected to a plurality of AMI systems collecting customer information according to an embodiment of the present invention for transmitting and receiving data and a shared memory unit for storing the data
  • a method for linking systems in a distribution coordination processing unit of a gateway for receiving, receiving the first data transmitted using a plurality of first protocols in the plurality of AMI systems, the second different from the plurality of first protocols Mapping and converting the first data into a functional data model of the plurality of AMI systems so that the first data can be processed in the smart distribution system using a protocol, and transmitting the converted first data to the smart distribution system, in the smart distribution system Receive second data to be transmitted using the second protocol And converting the second data into a functional data model of the plurality of AMI systems so that the second data can be processed in the plurality of AMI systems, converting the second data, and transmitting the second data to the plurality of AMI systems.
  • the smart power distribution system using grid information collected from the AMI system by sharing data by linking the smart power distribution system and the AMI system having different communication structures through the distribution-AMI linkage gateway. It can operate more efficiently and can provide improved service accordingly.
  • the smart power distribution system in order to link between the smart power distribution system and the AMI system, it operates with the IEC 60870 data model in the distribution-AMI linkage gateway regardless of the communication protocol of the smart power distribution system and the AMI system Can be converted and shared.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a conceptual diagram including a gateway for distribution-AMI linkage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a distribution-AMI linkage gateway illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a connection configuration diagram of a smart distribution system and an AMI system and a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of an AMI linkage processing unit of the distribution-AMI linkage gateway shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a distribution linkage processing unit of the distribution-AMI linkage gateway shown in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a shared memory of the distribution-AMI linkage gateway illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a dual port memory of the shared memory shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a signal buffer of the shared memory shown in FIG. 6.
  • 9 and 10 are flowcharts illustrating transmission and reception of data by a distribution linkage processing unit of a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 are flowcharts illustrating data transmission and reception in an AMI linkage processing unit of a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a conceptual diagram including a gateway for distribution-AMI linkage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a distribution-AMI linkage gateway illustrated in FIG. 1.
  • 3 is a diagram illustrating a connection configuration diagram of a smart distribution system and an AMI system and a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • the distribution-AMI linkage gateway 100 according to an embodiment of the present invention provides the transmission and reception data transmitted from the smart distribution system 200 and the AMI system 300 in association with each other. .
  • the gateway for linking the smart power distribution system and the AMI system (hereinafter, referred to as a "distribution-AMI linkage gateway") 100 includes an AMI linkage processing unit 110, a power distribution linkage processing unit 120, and a shared memory unit 130. .
  • the AMI linkage processor 110 is connected to the AMI system 300 to transmit and receive data (hereinafter, referred to as "AMI data") of the AMI system 300.
  • the distribution linkage processing unit 120 is connected to the smart distribution system 200 to transmit and receive smart distribution system data (hereinafter, referred to as "distribution data").
  • the power distribution connection processor 120 connects to the communication network of the smart power distribution system 200 using a communication function used by the smart power distribution system 200.
  • a communication network of the smart power distribution system 200 mainly a DNP (Distributed Network Protocol) or IEC (International Electrotechnical Commission) 60870 protocol is widely used.
  • the communication between the distribution operation system and the distributor is performed by applying the IEC 61850 protocol to operate a smart distribution system.
  • the power distribution linkage processing unit 120 is implemented to provide IEC 61850 functions to be connected to the smart power distribution system 200, and uses a communication protocol defined for use in IEC 61850 to provide one smart power distribution system 200. Connected to the node.
  • the shared memory unit 130 stores the data of the AMI system 300 transferred from the AMI linkage processing unit 110 so that the smart distribution system 200 can obtain the data.
  • the shared memory unit 120 stores the data of the smart power distribution system 200 transmitted from the power distribution coordination processor 120 to be acquired by the AMI system 300.
  • the IEC 61850 protocol used in the embodiment of the present invention does not merely define a method of transmitting and receiving data, but further divides the apparatus and system to be communicated into independent functional units, and these functional units communicate.
  • the values of data elements are transmitted and received.
  • applying the IEC 61850 protocol to a system applies a functional data model to each device constituting the system and sends and receives data based on the data model.
  • the device responsible for the association configures the IEC 61850 data model for each unit function of the equipment in the system that does not use the IEC 61850 protocol.
  • the data obtained from the system not using the IEC 61850 protocol should be mapped to the data model so that the data can be accessed from the system using the IEC 61850 protocol.
  • the distribution linkage processing unit 120 when the distribution linkage processing unit 120 provides the IEC 61850 protocol, the distribution linkage processing unit 120 provides each AMI device that provides AMI data to provide a function of converting the AMI data to conform to the IEC 61850 protocol. It has the IEC 61850 data model for, and performs the process of mapping the AMI data to the appropriate model among the AMI device-specific data models. That is, the distribution linkage processor 120 includes an IEC 61850 data model defined for the component devices of the AMI system 300.
  • the power distribution linkage processing unit 120 has built-in IEC 61850 data model for each unit function of the smart meter and smart The data of the meter is transmitted to the smart power distribution system 200 in correspondence with the data model.
  • the unit function of the smart meter includes a configuration function, a meter measurement function and a load profile function.
  • An example of a data model for the configuration function is shown in Table 1.
  • An example of the data model for the meter measurement function is shown in Table 2
  • an example of the data model for the function of the load profile is shown in Table 3.
  • the components of the AMI system 300 may include a power generation system (not shown) using new energy such as solar / wind power / fuel cell or an energy storage system (not shown), and the power distribution connection processor 120 may configure an appropriate IEC 61850 data model for each of the power generation system and the energy storage system, and transfer the AMI data to the smart power distribution system 200 in correspondence with the IEC 61850 data model.
  • the smart power distribution system 200 is installed in a power distribution operation system 110 that controls the power distribution unit 120 and a power distribution line that is installed on the power distribution line to acquire information and give a command to the line. 120.
  • the AMI system 300 includes a data collection device 310 for collecting data of a plurality of consumer AMI devices 330 through an AMI communication network, and an AMI operating system 320 for controlling the data collection device 310.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of an AMI linkage processing unit of the distribution-AMI linkage gateway shown in FIG. 2.
  • the AMI linkage processing unit 110 of the distribution-AMI linkage gateway 100 includes an AMI processing processor 111, an AMI processing memory 112, and an AMI communication unit 113. ).
  • the AMI processing processor 111 provides a communication function with the data collection device 310 of the AMI system 300.
  • the AMI processing processor 111 uses the data stored in accordance with a list stored in advance in the AMI processing memory 112 to transmit data for the data request message.
  • a response message is generated and delivered to the AMI system 300.
  • the AMI processing processor 111 stores the data transmitted from the AMI system 300 in the form of a predetermined list in the AMI processing memory 112.
  • the AMI processing processor 111 reads data to be delivered to the smart power distribution system 200 from the AMI processing memory 112 and delivers the data to the shared memory unit 130 to store the data. In addition, the AMI processing processor 111 sets a flag indicating that there is an interrupt signal or data so that the smart power distribution system 200 receives the corresponding data. The AMI processing processor 111 reads the distribution data from the shared memory unit 130 and stores the distribution data in the AMI processing memory 112 when the flag indicating that there is an interrupt signal or data is set from the smart power distribution system 200. do.
  • the AMI processing memory 112 is a memory used exclusively by the AMI linkage processing unit 110 and includes a data list necessary for performing a data transmission / reception function with the data collection device 310. That is, the AMI processing memory 112 stores data received from the AMI system 300 and data to be transmitted to the AMI system 300.
  • the AMI communication unit 113 provides a communication protocol with the data collection device 310 and allows the distribution-AMI linkage gateway 100 to connect to the communication network of the AMI system 300 to transmit and receive data.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a distribution linkage processing unit of the distribution-AMI linkage gateway shown in FIG. 2.
  • the distribution linkage processing unit 120 of the distribution-AMI linkage gateway 100 includes a distribution processing processor 121, a distribution processing memory 122, and a distribution communication unit 123. ).
  • the power distribution processing processor 121 When the power distribution processing processor 121 performs a IEC 61850 protocol function and receives a data request message for requesting data from the smart power distribution system 200, the power distribution processing processor 121 is stored in the power distribution processing memory 122 in accordance with the IEC 61850 data model format. Using the data, a data response message for the data request message is generated and transmitted to the smart power distribution system 200. When the data write message is transmitted from the smart power distribution system 200, the power distribution processing processor 121 stores data in the power distribution processing memory 122 in accordance with the IEC 61850 data model format.
  • the power distribution processing processor 121 reads data to be delivered to the AMI system 300 from the power distribution processing memory 122, transfers the data to the shared memory unit 130, and stores the data.
  • the power distribution processing processor 121 sets a flag indicating that there is an interrupt signal or data so that the AMI system 300 receives the corresponding data.
  • the power distribution processing processor 121 confirms that a flag indicating that there is an interrupt signal or data is set from the AMI system 300
  • the power distribution processing processor 121 reads data from the shared memory unit 130 and stores the data in the power distribution processing memory 122.
  • the power distribution processing memory 122 is a memory used exclusively by the power distribution coordination processing unit 120, and includes data models and services necessary to perform IEC 61850 functions, and data and smart distribution received from the smart power distribution system 200. Stores data to be delivered to system 200.
  • the distribution communication unit 123 provides a communication protocol defined in IEC 61850, and the distribution-AMI linkage gateway 100 connects to the communication network of the smart distribution system 200 to transmit and receive data.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a shared memory of the distribution-AMI linkage gateway illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a dual port memory of the shared memory illustrated in FIG. 6, and
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a signal buffer of the shared memory illustrated in FIG. 6.
  • the shared memory 130 of the distribution-AMI linkage gateway 100 includes a dual port memory 131 and a signal buffer 132.
  • the dual port memory 131 is a memory in which the AMI linkage processor 110 and the power distribution linkage processor 120 may read or write data, and serve as a physical path to write or transfer data.
  • the dual port memory 131 includes a distribution data polling interface unit 1131, an AMI data polling interface unit 1132, a distribution data interrupt interface unit 1133, and an AMI data interrupt interface unit 1134. It includes.
  • the distribution data polling interface 1113 is used to write and read normal data among the data generated in the smart distribution system 200 and to be transmitted to the AMI system 300.
  • the normal data is a data processed by the distribution-AMI linkage gateway 100 in a normal manner and implemented in a polling manner, and a flag indicating that the data is implemented in a polling manner. Is set.
  • the AMI data polling interface unit 1132 is used to write and read normal data among the data generated in the AMI system 300 and to be transmitted to the smart power distribution system 200.
  • the distribution data interrupt interface unit 1133 is used to write and read emergency data among the data generated in the smart distribution system 200 and to be transmitted to the AMI system 300.
  • the emergency data refers to data that the distribution-AMI linkage gateway 100 immediately processes.
  • the AMI data interrupt interface unit 1134 is used to write and read emergency data among the data generated in the AMI system 300 and to be transmitted to the smart power distribution system 200.
  • the signal buffer 132 allows the AMI processing processor 111 and the power distribution processing processor 121 to transmit and receive signals such as interrupt signals and flags. Specifically, referring to FIG. 8, the signal buffer 132 transmits an interrupt signal transmitted from the power distribution processing processor 121 to the AMI processing processor 111 and distributes the interrupt signal transmitted from the AMI processing processor 111. Transfer to processor 121. At this time, since the flag signal is stored in a memory area that reads and writes data, it does not exchange a separate signal like an interrupt signal.
  • 9 and 10 are flowcharts illustrating transmission and reception of data by a distribution linkage processing unit of a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • the distribution linkage processing unit 120 of the distribution-AMI linkage gateway 100 determines whether there is emergency data to be delivered to the AMI system 300. (S100).
  • the distribution linkage processing unit 120 stores the emergency data in the area of the distribution data interrupt interface unit 1133 of the shared memory 130 and then linked the AMI The interrupt signal is transmitted to the processing unit 110 (S101 and S102).
  • the distribution linkage processor 120 determines whether there is normal data to be delivered to the AMI system 300 (S103).
  • the distribution linkage processing unit 120 stores the normal data in an area of the distribution data polling interface unit 1131 of the shared memory 130, and then transmits data.
  • the AMI association processing unit 110 checks the transmission flag and reads normal data (S104 and S105).
  • the distribution coordination processing unit 120 checks the data reception flag to determine whether there is normal data to be received from the AMI linkage processing unit 110 (S106, S107).
  • the distribution linkage processor 120 reads and stores data from the AMI data polling interface unit 1132 of the shared memory 130 (S108, S108). S109).
  • the distribution linkage processing unit 120 determines whether there is a data read request of the smart power distribution system 200 through IEC 61850 (S110).
  • step S110 when there is a data read request of the smart power distribution system 200, the power distribution linkage processor 120 reads the corresponding data from the shared memory 130, generates a response message, and delivers the response message to the smart power distribution system 200. (S111).
  • step S110 determines whether there is a data write request of the smart power distribution system 200 (S112).
  • step S112 when there is a data write request of the smart power distribution system 200, the power distribution coordination processor 120 receives data from the smart power distribution system 200 and stores the data in the shared memory 130 to generate a response message. Transfer to the smart power distribution system 200 (S113).
  • the distribution linkage processor 120 receives an interrupt signal from the AMI linkage processor 110 during operation, data is read from the AMI data interrupt interface unit 1134 of the dual port memory 131 in the shared memory 130. It is stored in the power distribution processing memory 122 and transferred to the smart power distribution system 200 (S114, S115).
  • 11 and 12 are flowcharts illustrating data transmission and reception in an AMI linkage processing unit of a distribution-AMI linkage gateway according to an embodiment of the present invention.
  • the AMI linkage processing unit 110 of the distribution-AMI linkage gateway 100 determines whether there is emergency data to be delivered to the smart power distribution system 200. Determine (S200).
  • the AMI linkage processor 110 stores the emergency data in the area of the AMI data interrupt interface unit 1134 of the shared memory 130 and then distributes the power.
  • the interrupt signal is transmitted to the associated processor 120 (S201, S202).
  • the AMI linkage processor 110 determines whether there is normal data to be transmitted to the smart power distribution system 200 (S203).
  • step S203 when there is normal data to be delivered to the smart power distribution system 200, the AMI linkage processing unit 110 stores the normal data in the area of the AMI data polling interface unit 1132 of the shared memory 130 and then the data. By setting the transmission flag, the power distribution linkage processing unit 120 checks the transmission flag and reads normal data (S204 and S205).
  • the AMI linkage processor 110 checks the data reception flag and determines whether there is normal data to be received from the power distribution linkage processor 120 (S206 and S207).
  • the AMI linkage processing unit 110 reads and stores data from the power distribution data polling interface unit 1131 of the shared memory 130 (S208, S209).
  • the AMI linkage processor 110 processes an interface with the AMI system 300. That is, the AMI linkage processor 110 reads data to be received from the distribution linkage processor 120 and transmits the data to the AMI system 300 (S210). Meanwhile, the AMI linkage processor 110 receives AMI data from the AMI system 300 and stores the AMI data in the AMI processing memory 112 (S211).
  • the AMI linkage processing unit 110 when the AMI linkage processing unit 110 receives an interrupt signal from the power distribution linkage processing unit 120 during operation, the AMI linkage processing unit 110 reads data from the distribution data interrupt interface unit 1133 of the dual port memory 131 in the shared memory 130. And store in the AMI processing memory 112 and delivers it to the AMI system 300 (S212).
  • the AMI system 300 is shared by linking the smart distribution system 200 and the AMI system 300 having different communication structures through the distribution-AMI linkage gateway 100. Using the system information collected from the) it can operate the smart power distribution system 200 more efficiently, thereby providing an improved service.
  • the smart power distribution system 200 and the AMI system 300 by operating with the IEC 60870 data model in the distribution-AMI linkage gateway 100 for the connection between the smart power distribution system 200 and the AMI system 300. Data can be converted, shared and processed regardless of the communication protocol.

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  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 배전시스템과 AMI 시스템을 연계하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법을 제공한다. 배전-AMI 연계용 게이트웨이는 복수의 AMI 시스템과 연결되어 복수의 제1 프로토콜을 이용하여 데이터를 송수신하는 AMI 연계 처리부 및 복수의 AMI 시스템의 구성 기능에 대한 데이터 모델, 미터 측정 기능에 대한 데이터 모델 및 로드 프로파일의 기능에 대한 데이터 모델을 포함하는 기능별 데이터 모델을 구비하며, AMI 연계 처리부에서 제1 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 제2 프로토콜을 이용하는 스마트 배전시스템에서 송수신 되도록 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하며, 스마트 배전시스템에서 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 제1 프로토콜을 이용하는 AMI 시스템에서 송수신 되도록 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하는 배전 연계 처리부를 포함한다.

Description

스마트 배전시스템과 AMI 시스템을 연계하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법
본 발명은 스마트 배전시스템과 AMI 시스템을 연계하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 배전시스템과 AMI시스템 간의 연계를 위한 게이트 포인트를 제공하여 데이터를 공유하기 위한 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법에 관한 것이다.
AMI(Advanced Metering Infrastructure) 시스템은 다양한 통신망을 이용하여 스마트 미터(Smart Meter)와 같은 수용가 기기와 정보를 송수신하여 에너지 사용에 대한 정보를 계측, 수집 및 분석한다. 이러한 AMI 시스템은 스마트 미터, IHD(In-Home Display), PCT(Programmable Communication Thermostat), 스마트 가전 기기 등 다양한 수용가 내 기기, 수용가 내 기기를 연결하여 각종 수용가 정보를 수용가 외부로 전달하기 위해 사용되는 통신망, 다수의 수용가의 정보를 수집하는 데이터 수집장치(Data Collection Unit, DCU) 및 상위 운영 시스템인 MDMS(Meter Data Management System) 등을 포함한다.
한편, 스마트 배전시스템은 배전 계통에 대해 계측, 보호, 감시 및 제어 등의 기능을 수행하며, 배전선로에 설치되어 선로에 대해 정보를 취득하고 명령을 내리는 배전기기, 상위의 배전운영 시스템 및 이들을 연결하는 통신망을 포함한다.
AMI 시스템은 기본적으로 수용가의 에너지 사용을 관리하여 에너지의 효율적인 사용이 가능하도록 하기 위한 목적을 가지며, AMI 시스템 내 정보는 주로 수용가의 수요 전력에 관한 것이다. 이러한 AMI 시스템 내 정보는 스마트 배전시스템에서 변압기 등의 배전기기를 효율적으로 관리하는데 필요한 것이므로 이러한 정보를 AMI 시스템으로부터 스마트 배전시스템으로 연계시키기 위한 기술이 요구된다. 또한, 스마트 배전시스템에서는 배전선로의 각종 운영 정보가 발생되는데 이러한 정보는 AMI 시스템에서 수용가의 에너지 사용을 제어하는데 필요한 것이므로 이러한 정보를 스마트 배전시스템으로부터 AMI 시스템으로 연계하기 위한 기술이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 서로 다른 통신구조의 스마트 배전시스템과 AMI 시스템을 연계하여 데이터를 공유하여 제어할 수 있는 게이트웨이 및 이를 이용한 시스템 연계방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수용가의 정보를 수집하여 에너지를 관리하는 복수의 AMI(Advanced Metering Infrastructure)시스템과 상기 수용가의 정보를 이용하여 배전 계통을 관리하는 스마트 배전시스템 사이에 배치되어 상기 복수의 AMI과 상기 스마트 배전시스템을 연계하기 위한 배전-AMI 연계용 게이트웨이에 있어서, 상기 복수의 AMI 시스템과 연결되어 복수의 제1 프로토콜을 이용하여 데이터를 송수신하는 AMI 연계 처리부 및 상기 복수의 AMI 시스템의 구성(configuration) 기능에 대한 데이터 모델, 미터 측정(meter measurement) 기능에 대한 데이터 모델 및 로드 프로파일(load profile)의 기능에 대한 데이터 모델을 포함하는 기능별 데이터 모델을 구비하며, 상기 AMI 연계 처리부에서 제1 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 상기 제2 프로토콜을 이용하는 상기 스마트 배전시스템에서 송수신 되도록 상기 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하며, 상기 스마트 배전시스템에서 상기 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 상기 제1 프로토콜을 이용하는 상기 AMI 시스템에서 송수신 되도록 상기 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하는 배전 연계 처리부를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수용가의 정보를 수집하는 복수의 AMI 시스템과 연결되어 데이터를 송수신하는 AMI 연계 처리부 및 상기 데이터를 저장하는 공유 메모리부를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에서 시스템을 연계하는 방법에 있어서, 상기 복수의 AMI 시스템에서 복수의 제1 프로토콜을 이용하여 전달하는 제1 데이터를 수신하는 단계, 상기 복수의 제1 프로토콜과 다른 상기 제2 프로토콜을 이용하는 상기 스마트 배전시스템에서 상기 제1 데이터가 처리될 수 있도록 상기 복수의 AMI 시스템의 기능별 데이터 모델에 상기 제1 데이터를 매핑시켜 변환하고 상기 스마트 배전시스템으로 전송하는 단계, 상기 스마트 배전시스템에서 상기 제2 프로토콜을 이용하여 전달하는 제2 데이터를 수신하는 단계 및 상기 복수의 AMI 시스템에서 상기 제2 데이터가 처리될 수 있도록 상기 복수의 AMI 시스템의 기능별 데이터 모델에 상기 제2 데이터를 매핑시켜 변환하고 상기 복수의 AMI 시스템으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배전-AMI 연계용 게이트웨이를 통해 서로 다른 통신구조를 갖는 스마트 배전시스템과 AMI 시스템을 연계하여 데이터를 공유함에 따라 AMI 시스템으로부터 수집되는 계통 정보를 이용하여 스마트 배전시스템을 보다 효율적으로 운영할 수 있으며, 그에 따라 향상된 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 스마트 배전시스템과 AMI 시스템간의 연계를 위해 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서 IEC 60870 데이터 모델을 구비하여 동작함에 따라 스마트 배전시스템과 AMI 시스템의 통신 프로토콜에 관계없이 데이터를 변환하고 공유하여 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이를 포함하는 개념도를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 배전시스템 및 AMI 시스템과 배전-AMI 연계용 게이트웨이와의 연계 구성도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 AMI 연계 처리부에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 공유 메모리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시한 공유 메모리의 이중포트 메모리에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시한 공유 메모리의 신호 버퍼에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에서 데이터를 송수신하는 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 AMI 연계 처리부에서 데이터를 송수신하는 흐름도를 나타내는 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이를 포함하는 개념도를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 배전시스템 및 AMI 시스템과 배전-AMI 연계용 게이트웨이와의 연계 구성도를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)는 스마트 배전시스템(200) 및 AMI 시스템(300)으로부터 전달되는 송수신 데이터를 시스템 간에 연계시켜 제공한다.
스마트 배전시스템과 AMI 시스템 연계용 게이트웨이(이하, "배전-AMI 연계용 게이트웨이"라고 함)(100)는 AMI 연계 처리부(110), 배전 연계 처리부(120) 및 공유 메모리부(130)를 포함한다.
AMI 연계 처리부(110)는 AMI 시스템(300)과 연결되어 AMI 시스템(300)의 데이터(이하, "AMI 데이터"라고 함)를 송수신한다.
배전 연계 처리부(120)는 스마트 배전시스템(200)과 연결되어 스마트 배전시스템 데이터(이하, "배전 데이터"라고 함)를 송수신한다. 배전 연계 처리부(120)는 스마트 배전시스템(200)이 사용하는 통신 기능을 이용하여 스마트 배전시스템(200)의 통신망에 접속한다. 이때, 스마트 배전시스템(200)의 통신망으로는 주로 DNP(Distributed Network Protocol) 또는 IEC(International Electrotechnical Commission) 60870 프로토콜이 널리 사용된다. 최근에는 스마트 배전 시스템을 운영하기 위해 배전 운영 시스템과 배전기기의 통신이 IEC 61850 프로토콜을 적용하여 수행되고 있다. 따라서, 배전 연계 처리부(120)는 스마트 배전시스템(200)과 연결되기 위해 IEC 61850 기능을 제공하도록 구현되며, IEC 61850에서 사용하도록 정의하고 있는 통신 프로토콜을 이용하여 스마트 배전시스템(200)에 하나의 노드로 접속된다.
공유 메모리부(130)는 AMI 연계 처리부(110)로부터 전달되는 AMI 시스템(300)의 데이터를 스마트 배전시스템(200)에서 획득할 수 있도록 저장한다. 공유 메모리부(120)는 배전 연계 처리부(120)로부터 전달되는 스마트 배전시스템(200)의 데이터를 AMI 시스템(300)에서 획득할 수 있도록 저장한다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 IEC 61850 프로토콜은 일반적인 통신 프로토콜과 달리 단순히 데이터의 송수신 방법만을 정의하지 않고 통신 대상이 되는 기기 및 시스템을 보다 세분화하여 독립적인 기능 단위로 구분하고, 이들 기능 단위가 통신을 통해 외부와 송수신하는 정보를 중심으로 데이터 모델을 정의하여 데이터 요소의 값을 송수신한다. 즉, 어떤 시스템에 IEC 61850 프로토콜을 적용한다는 것은 해당 시스템을 구성하는 각 기기에 기능별 데이터 모델을 적용하여 데이터 모델을 기반으로 데이터를 송수신하는 것이다. IEC 61850 프로토콜을 사용하지 않는 시스템과 IEC 61850 프로토콜을 사용하는 시스템을 연계하는 경우, 연계를 담당하는 기기는 IEC 61850 프로토콜을 사용하지 않는 시스템 내 기기의 각 단위 기능에 대해 IEC 61850 데이터 모델을 구성하여 내장하여야 하며, IEC 61850 프로토콜을 사용하지 않는 시스템으로부터 취득한 데이터를 데이터 모델에 대응(mapping)시켜 IEC 61850 프로토콜을 사용하는 시스템에서 해당 데이터에 접근할 수 있도록 해야 한다
예를 들어, 배전 연계 처리부(120)에서 IEC 61850 프로토콜을 제공하는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 AMI 데이터를 IEC 61850 프로토콜에 맞도록 변환하는 기능을 제공하기 위해 AMI 데이터를 제공하는 각 AMI 기기에 대한 IEC 61850 데이터 모델을 가지며, AMI 데이터를 AMI 기기별 데이터 모델 중 적절한 모델에 대응시키는 처리를 수행한다. 즉, 배전 연계 처리부(120)는 AMI 시스템(300)의 구성 기기에 대해 정의된 IEC 61850 데이터 모델을 포함한다.
이러한 AMI 시스템(300)의 구성 AMI 기기(330) 중 상위로 송신하는 데이터가 많은 기기로 스마트 미터가 포함되어 있으므로, 배전 연계 처리부(120)는 스마트 미터의 단위 기능별 IEC 61850 데이터 모델을 내장하고 스마트 미터의 데이터를 데이터 모델에 대응시켜 스마트 배전시스템(200)으로 전달한다. 이때, 스마트 미터의 단위 기능은 구성(configuration) 기능, 미터 측정(meter measurement) 기능 및 로드 프로파일(load profile) 기능이 포함되며, 구성(configuration) 기능에 대한 데이터 모델의 한 예는 표 1과 같으며, 미터 측정(meter measurement) 기능에 대한 데이터 모델의 한 예는 표 2와 같으며, 로드 프로파일(load profile)의 기능에 대한 데이터 모델의 한 예는 표 3과 같다.
표 1
Figure PCTKR2010007348-appb-T000001
표 2
Figure PCTKR2010007348-appb-T000002
표 3
Figure PCTKR2010007348-appb-T000003
이 외에서 AMI 시스템(300)의 구성 기기에는 태양광/풍력/연료전지와 같은 신생에너지를 이용한 발전시스템(도시하지 않음)이 포함되거나 에너지 저장 시스템(도시하지 않음)이 포함될 수 있으며, 배전 연계 처리부(120)는 발전시스템과 에너지 저장 시스템 각각에 대한 적절한 IEC 61850 데이터 모델을 구성하고 AMI 데이터를 IEC 61850 데이터 모델에 대응시켜 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 수도 있다.
다시 도 1을 참고하면, 스마트 배전시스템(200)은 배전기기(120)를 제어하는 배전 운영시스템(110) 및 배전 선로에 설치되어 선로에 대해 정보를 취득하고 명령을 내리는 기능을 수행하는 배전기기(120)를 포함한다.
AMI 시스템(300)은 AMI 통신망을 통해 복수의 수용가 AMI 기기(330)의 데이터를 수집하는 데이터 수집장치(310) 및 데이터 수집장치(310)를 제어하는 AMI 운영시스템(320)을 포함한다.
도 4는 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 AMI 연계 처리부에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)의 AMI 연계 처리부(110)는 AMI 처리 프로세서(111), AMI 처리 메모리(112) 및 AMI 통신부(113)를 포함한다.
AMI 처리 프로세서(111)는 AMI 시스템(300)의 데이터 수집장치(310)와의 통신기능을 제공한다. AMI 처리 프로세서(111)는 AMI 시스템(300)으로부터 데이터를 요청하는 데이터 요청 메시지가 전달되는 경우, AMI 처리 메모리(112)에 미리 저장된 리스트에 맞게 저장되어 있는 데이터를 이용하여 데이터 요청 메시지에 대한 데이터 응답 메시지를 생성하여 AMI 시스템(300)으로 전달한다. AMI 처리 프로세서(111)는 AMI 시스템(300)으로부터 데이터 쓰기 메시지가 전달되는 경우, AMI 처리 메모리(112)에 미리 지정된 리스트 형태로 AMI 시스템(300)로부터 전달되는 데이터를 저장한다.
또한, AMI 처리 프로세서(111)는 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 데이터를 AMI 처리 메모리(112)로부터 읽어 공유 메모리부(130)에 전달하여 저장한다. 그리고, AMI 처리 프로세서(111)는 인터럽트 신호나 데이터가 있음을 의미하는 플래그를 설정하여 스마트 배전시스템(200)이 해당 데이터를 수신하도록 한다. AMI 처리 프로세서(111)는 스마트 배전시스템(200)으로부터 인터럽트 신호나 데이터가 있음을 의미하는 플래그가 설정되어 있는 것을 확인하면 공유 메모리부(130)로부터 배전 데이터를 읽어 AMI 처리 메모리(112)에 저장한다.
AMI 처리 메모리(112)는 AMI 연계 처리부(110)가 전용으로 사용하는 메모리이며, 데이터 수집장치(310)와의 데이터 송수신 기능을 수행하기 위해 필요한 데이터 리스트를 포함한다. 즉, AMI 처리 메모리(112)는 AMI 시스템(300)으로부터 수신한 데이터 및 AMI 시스템(300)으로 송신할 데이터를 저장한다.
AMI 통신부(113)는 데이터 수집장치(310)와의 통신 프로토콜을 제공하며 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)가 AMI 시스템(300)의 통신망에 접속하여 데이터를 송수신하도록 한다.
도 5는 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)의 배전 연계 처리부(120)는 배전 처리 프로세서(121), 배전 처리 메모리(122) 및 배전 통신부(123)를 포함한다.
배전 처리 프로세서(121)는 IEC 61850 프로토콜 기능을 수행하여 스마트 배전시스템(200)으로부터 데이터를 요청하는 데이터 요청 메시지를 전달받으면, 배전 처리 메모리(122)에 IEC 61850 데이터 모델 포맷에 맞도록 저장되어 있는 데이터를 이용하여 데이터 요청 메시지에 대한 데이터 응답 메지지를 생성하여 스마트 배전시스템(200)으로 전달한다. 배전 처리 프로세서(121)는 스마트 배전시스템(200)으로부터 데이터 쓰기 메시지가 전달되는 경우, 배전 처리 메모리(122)에 IEC 61850 데이터 모델 포맷에 맞도록 데이터를 저장한다.
또한, 배전 처리 프로세서(121)는 AMI 시스템(300)으로 전달할 데이터를 배전 처리 메모리(122)로부터 읽어 공유 메모리부(130)에 전달하여 저장한다. 그리고, 배전 처리 프로세서(121)는 인터럽트 신호나 데이터가 있음을 의미하는 플래그를 설정하여 AMI 시스템(300)이 해당 데이터를 수신하도록 한다. 배전 처리 프로세서(121)는 AMI 시스템(300)으로부터 인터럽트 신호나 데이터가 있음을 의미하는 플래그가 설정되어 있는 것을 확인하면 공유 메모리부(130)로부터 데이터를 읽어 배전 처리 메모리(122)에 저장한다.
배전 처리 메모리(122)는 배전 연계 처리부(120)가 전용으로 사용하는 메모리이며, IEC 61850 기능을 수행하기 위해 필요한 데이터 모델 및 서비스를 포함하며, 스마트 배전시스템(200)으로부터 수신한 데이터 및 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 데이터를 저장한다.
배전 통신부(123)는 IEC 61850에서 정의하고 있는 통신 프로토콜을 제공하며, 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)가 스마트 배전시스템(200)의 통신망에 접속하여 데이터를 송수신하도록 한다.
도 6은 도 2에 도시한 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 공유 메모리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6에 도시한 공유 메모리의 이중포트 메모리에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 도 6에 도시한 공유 메모리의 신호 버퍼에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)의 공유 메모리(130)는 이중포트 메모리(131) 및 신호 버퍼(132)를 포함한다.
이중포트 메모리(131)는 AMI 연계 처리부(110) 및 배전 연계 처리부(120)가 데이터를 읽거나 쓸 수 있는 메모리이며, 데이터를 쓰거나 전달할 수 있도록 물리적인 통로 역할을 수행한다.
구체적으로 도 7을 참고하면, 이중포트 메모리(131)는 배전 데이터 폴링 인터페이스부(1131), AMI 데이터 폴링 인터페이스부(1132), 배전 데이터 인터럽트 인터페이스부(1133) 및 AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부(1134)를 포함한다.
배전 데이터 폴링 인터페이스부(1131)는 스마트 배전시스템(200)에서 발생하여 AMI 시스템(300)으로 전달해야 하는 데이터 중 보통 데이터를 쓰고 읽는데 사용된다. 여기서, 보통 데이터는 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)가 보통의 방식으로 처리하는 데이터로 폴링(polling) 방식으로 구현되며, 폴링(polling) 방식으로 데이터를 구현되었다는 것을 의미하는 플래그(flag)가 설정된다.
AMI 데이터 폴링 인터페이스부(1132)는 AMI 시스템(300)에서 발생하여 스마트 배전시스템(200)으로 전달해야 하는 데이터 중 보통 데이터를 쓰고 읽는데 사용된다.
배전 데이터 인터럽트 인터페이스부(1133)는 스마트 배전시스템(200)에서 발생하여 AMI 시스템(300)으로 전달해야 하는 데이터 중 긴급 데이터를 쓰고 읽는데 사용된다. 여기서, 긴급 데이터는 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)가 발생 즉시 처리하는 데이터를 의미한다.
AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부(1134)는 AMI 시스템(300)에서 발생하여 스마트 배전시스템(200)으로 전달해야 하는 데이터 중 긴급 데이터를 쓰고 읽는데 사용된다.
다시 도 6을 참고하면, 신호 버퍼(132)는 AMI 처리 프로세서(111) 및 배전 처리 프로세서(121)가 인터럽트 신호와 플래그와 같은 신호를 송수신할 수 있도록 한다. 구체적으로 도 8을 참고하면, 신호 버퍼(132)는 배전 처리 프로세서(121)가 송신하는 인터럽트 신호를 AMI 처리 프로세서(111)로 전달하며, AMI 처리 프로세서(111)가 송신하는 인터럽트 신호를 배전 처리 프로세서(121)로 전달한다. 이때, 플래그 신호는 데이터를 읽고 쓰는 메모리 영역 내에 저장되므로 인터럽트 신호와 같이 별도의 신호를 교환하지 않는다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에서 데이터를 송수신하는 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)의 배전 연계 처리부(120)는 AMI 시스템(300)으로 전달할 긴급 데이터가 있는 지의 여부를 판단한다(S100).
S100 단계의 판단결과 AMI 시스템(300)으로 전달할 긴급 데이터가 있는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 긴급 데이터를 공유 메모리(130)의 배전 데이터 인터럽트 인터페이스부(1133)의 영역에 저장한 후 AMI 연계 처리부(110)로 인터럽트 신호를 전달한다(S101, S102).
S100 단계의 판단결과 AMI 시스템(300)으로 전달할 긴급 데이터가 없는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 AMI 시스템(300)으로 전달할 보통 데이터가 있는 지의 여부를 판단한다(S103).
S103 단계의 판단결과 AMI 시스템(300)으로 전달할 보통 데이터가 있는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 보통 데이터를 공유 메모리(130)의 배전 데이터 폴링 인터페이스부(1131)의 영역에 저장한 후 데이터 송신 플래그를 설정하여 AMI 연계 처리부(110)가 송신 플래그를 확인하고 보통 데이터를 읽어갈 수 있도록 한다(S104, S105).
한편, 배전 연계 처리부(120)는 데이터 수신 플래그를 확인하여, AMI 연계 처리부(110)로부터 수신할 보통 데이터가 있는지의 여부를 판단한다(S106, S107).
S107 단계의 판단결과 AMI 연계 처리부(110)로부터 수신할 보통 데이터가 있는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 공유 메모리(130)의 AMI 데이터 폴링 인터페이스부(1132)로부터 데이터를 읽어 저장한다(S108, S109).
배전 연계 처리부(120)는 IEC 61850을 통한 스마트 배전시스템(200)의 데이터 읽기 요청이 있는지의 여부를 판단한다(S110).
S110 단계의 판단 결과 스마트 배전시스템(200)의 데이터 읽기 요청이 있는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 공유 메모리(130)로부터 해당 데이터를 읽어와 응답 메시지를 생성하여 스마트 배전시스템(200)으로 전달한다(S111).
S110 단계의 판단 결과 스마트 배전시스템(200)의 데이터 읽기 요청이 아닌 경우, 배전 연계 처리부(120)는 스마트 배전시스템(200)의 데이터 쓰기 요청이 있는지의 여부를 판단한다(S112).
S112 단계의 판단 결과 스마트 배전시스템(200)의 데이터 쓰기 요청이 있는 경우, 배전 연계 처리부(120)는 스마트 배전시스템(200)으로부터 데이터를 수신하고 공유 메모리(130)에 저장하여 응답 메시지를 생성하여 스마트 배전시스템(200)으로 전달한다(S113).
한편, 배전 연계 처리부(120)는 동작 중 AMI 연계 처리부(110)로부터 인터럽트 신호를 수신하는 경우, 공유 메모리(130) 내 이중포트 메모리(131)의 AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부(1134)로부터 데이터를 읽어 배전 처리 메모리(122)에 저장하고 이를 스마트 배전시스템(200)으로 전달한다(S114, S115).
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 AMI 연계 처리부에서 데이터를 송수신하는 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)의 AMI 연계 처리부(110)는 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 긴급 데이터가 있는 지의 여부를 판단한다(S200).
S200 단계의 판단결과 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 긴급 데이터가 있는 경우, AMI 연계 처리부(110)는 긴급 데이터를 공유 메모리(130)의 AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부(1134)의 영역에 저장한 후 배전 연계 처리부(120)로 인터럽트 신호를 전달한다(S201, S202).
S200 단계의 판단결과 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 긴급 데이터가 없는 경우, AMI 연계 처리부(110)는 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 보통 데이터가 있는 지의 여부를 판단한다(S203).
S203 단계의 판단결과 스마트 배전시스템(200)으로 전달할 보통 데이터가 있는 경우, AMI 연계 처리부(110)는 보통 데이터를 공유 메모리(130)의 AMI 데이터 폴링 인터페이스부(1132)의 영역에 저장한 후 데이터 송신 플래그를 설정하여 배전 연계 처리부(120)가 송신 플래그를 확인하고 보통 데이터를 읽어갈 수 있도록 한다(S204, S205).
한편, AMI 연계 처리부(110)는 데이터 수신 플래그를 확인하여, 배전 연계 처리부(120)로부터 수신할 보통 데이터가 있는지의 여부를 판단한다(S206, S207).
S207 단계의 판단결과 배전 연계 처리부(120)로부터 수신할 보통 데이터가 있는 경우, AMI 연계 처리부(110)는 공유 메모리(130)의 배전 데이터 폴링 인터페이스부(1131)로부터 데이터를 읽어 저장한다(S208, S209).
AMI 연계 처리부(110)는 AMI 시스템(300)과의 인터페이스를 처리한다. 즉, AMI 연계 처리부(110)는 배전 연계 처리부(120)로부터 수신할 데이터를 읽어와 AMI 시스템(300)으로 전송한다(S210). 한편, AMI 연계 처리부(110)는 AMI 시스템(300)으로부터 AMI 데이터를 수신하여 AMI 처리 메모리(112)에 저장한다(S211).
한편, AMI 연계 처리부(110)는 동작 중 배전 연계 처리부(120)로부터 인터럽트 신호를 수신하는 경우, 공유 메모리(130) 내 이중포트 메모리(131)의 배전 데이터 인터럽트 인터페이스부(1133)로부터 데이터를 읽어와 AMI 처리 메모리(112)에 저장하고 이를 AMI 시스템(300)으로 전달한다(S212).
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)를 통해 서로 다른 통신구조를 갖는 스마트 배전시스템(200)과 AMI 시스템(300)을 연계하여 데이터를 공유함에 따라 AMI 시스템(300)으로부터 수집되는 계통 정보를 이용하여 스마트 배전시스템(200)을 보다 효율적으로 운영할 수 있으며, 그에 따라 향상된 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 스마트 배전시스템(200)과 AMI 시스템(300)간의 연계를 위해 배전-AMI 연계용 게이트웨이(100)에서 IEC 60870 데이터 모델을 구비하여 동작함에 따라 스마트 배전시스템(200)과 AMI 시스템(300)의 통신 프로토콜에 관계없이 데이터를 변환하고 공유하여 처리할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 수용가의 정보를 수집하여 에너지를 관리하는 복수의 AMI(Advanced Metering Infrastructure)시스템과 상기 수용가의 정보를 이용하여 배전 계통을 관리하는 스마트 배전시스템 사이에 배치되어 상기 복수의 AMI과 상기 스마트 배전시스템을 연계하기 위한 배전-AMI 연계용 게이트웨이에 있어서,
    상기 복수의 AMI 시스템과 연결되어 복수의 제1 프로토콜을 이용하여 데이터를 송수신하는 AMI 연계 처리부; 및
    상기 복수의 AMI 시스템의 구성(configuration) 기능에 대한 데이터 모델, 미터 측정(meter measurement) 기능에 대한 데이터 모델 및 로드 프로파일(load profile)의 기능에 대한 데이터 모델을 포함하는 기능별 데이터 모델을 구비하며,
    상기 AMI 연계 처리부에서 제1 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 상기 제2 프로토콜을 이용하는 상기 스마트 배전시스템에서 송수신 되도록 상기 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하며, 상기 스마트 배전시스템에서 상기 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜을 이용하여 전달한 데이터가 상기 제1 프로토콜을 이용하는 상기 AMI 시스템에서 송수신 되도록 상기 기능별 데이터 모델을 이용하여 변환하는 배전 연계 처리부
    를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 AMI 연계 처리부로부터 전달되는 데이터를 상기 스마트 배전시스템이 획득할 수 있도록 저장하며, 상기 배전 연계 처리부로 전달되는 데이터를 상기 복수의 AMI 시스템에서 획득할 수 있도록 저장하는 공유 메모리부를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 AMI 연계 처리부는,
    상기 복수의 AMI 시스템으로부터 수신한 데이터 및 상기 복수의 AMI 시스템으로 전송할 데이터를 저장하는 AMI 처리 메모리;
    상기 제1 프로토콜을 제공하여 상기 AMI 연계 처리부가 상기 복수의 AMI 시스템의 통신망에 접속하도록 하는 AMI 통신부; 및
    상기 복수의 AMI 시스템과 송수신되는 데이터 및 상기 스마트 배전시스템과 송수신되는 데이터를 처리하는 AMI 처리 프로세서를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 AMI 처리 프로세서는,
    상기 스마트 배전시스템으로 전달할 데이터를 상기 AMI 처리 메모리로부터 획득하여 상기 공유 메모리로 전달하고, 인터럽트 신호 또는 플래그를 설정하여 상기 공유 메모리로 해당 데이터가 전달되었음을 상기 스마트 배전시스템으로 알리는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 배전 연계 처리부는,
    상기 기능별 데이터 모델을 포함하며, 상기 스마트 배전시스템으로부터 수신한 데이터 및 상기 스마트 배전시스템으로 전송할 데이터를 저장하는 배전 처리 메모리;
    상기 제2 프로토콜을 제공하여 상기 배전 연계 처리부가 상기 스마트 배전시스템의 통신망에 접속하도록 하기 위한 배전 통신부; 및
    상기 복수의 AMI 시스템과 송수신되는 데이터 및 상기 스마트 배전시스템과 송수신되는 데이터를 상기 기능별 데이터 모델에 매핑시켜 변환하는 배전 처리 프로세서를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 배전 처리 프로세서는,
    상기 복수의 AMI 시스템으로 전달할 데이터를 상기 배전 처리 메모리로부터 획득하여 상기 공유 메모리로 전달하고, 인터럽트 신호 또는 플래그를 설정하여 상기 공유 메모리로 해당 데이터가 전달되었음을 상기 복수의 AMI 시스템으로 알리는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 공유 메모리는,
    상기 AMI 연계 처리부와 상기 배전 연계 처리부 각각으로부터 송수신되는 데이터를 저장하는 이중포트 메모리; 및
    상기 AMI 처리 메모리와 상기 배전 처리 프로세서에서 설정되는 상기 인터럽트 신호를 송수신하는 신호 버퍼를 더 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이중포트 메모리는,
    상기 스마트 배전시스템에서 상기 복수의 AMI 시스템으로 전달되는 보통 데이터를 획득하고 저장하는 배전 데이터 폴링 인터페이스부;
    상기 복수의 AMI 시스템에서 상기 스마트 배전시스템으로 전달되는 상기 보통 데이터를 획득하고 저장하는 AMI 데이터 폴링 인터페이스부;
    상기 스마트 배전시스템에서 상기 복수의 AMI 시스템으로 전달되는 긴급 데이터를 획득하고 저장하는 배전 데이터 인터럽트 인터페이스부; 및
    상기 복수의 AMI 시스템에서 상기 스마트 배전시스템으로 전달되는 상기 긴급 데이터를 획득하고 저장하는 AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 프로토콜은 IEC 61850 프로토콜인 배전-AMI 연계용 게이트웨이.
  10. 수용가의 정보를 수집하는 복수의 AMI 시스템과 연결되어 데이터를 송수신하는 AMI 연계 처리부 및 상기 데이터를 저장하는 공유 메모리부를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이의 배전 연계 처리부에서 시스템을 연계하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 AMI 시스템에서 복수의 제1 프로토콜을 이용하여 전달하는 제1 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 제1 프로토콜과 다른 상기 제2 프로토콜을 이용하는 상기 스마트 배전시스템에서 상기 제1 데이터가 처리될 수 있도록 상기 복수의 AMI 시스템의 기능별 데이터 모델에 상기 제1 데이터를 매핑시켜 변환하고 상기 스마트 배전시스템으로 전송하는 단계;
    상기 스마트 배전시스템에서 상기 제2 프로토콜을 이용하여 전달하는 제2 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 AMI 시스템에서 상기 제2 데이터가 처리될 수 있도록 상기 복수의 AMI 시스템의 기능별 데이터 모델에 상기 제2 데이터를 매핑시켜 변환하고 상기 복수의 AMI 시스템으로 전송하는 단계
    를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스마트 배전시스템으로 전송하는 단계는,
    상기 스마트 배전시스템으로 변환되어 전송된 상기 제1 데이터를 상기 공유 메모리부에 저장하는 단계를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 데이터를 상기 공유 메모리부에 저장하는 단계는,
    상기 스마트 배전시스템으로 변환되어 전송된 상기 제1 데이터가 보통 데이터인 경우, 상기 제1 데이터를 상기 공유 메모리부의 AMI 데이터 폴링 인터페이스부에 저장하는 단계; 및
    상기 스마트 배전시스템으로 변환되어 전송된 상기 제1 데이터가 긴급 데이터인 경우, 상기 제1 데이터를 상기 공유 메모리부의 AMI 데이터 인터럽트 인터페이스부에 저장하는 단계를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 AMI 시스템으로 전송하는 단계는,
    상기 복수의 AMI 시스템으로 변환되어 전송된 상기 제2 데이터를 상기 공유 메모리부에 저장하는 단계를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2 데이터를 상기 공유 메모리부에 저장하는 단계는,
    상기 복수의 AMI 시스템으로 변환되어 전송된 상기 제2 데이터가 보통 데이터인 경우, 상기 제2 데이터를 상기 공유 메모리부의 배전 데이터 폴링 인터페이스부에 저장하는 단계; 및
    상기 복수의 AMI 시스템으로 변환되어 전송된 상기 제2 데이터가 긴급 데이터인 경우, 상기 데이터를 상기 공유 메모리부의 배전 데이터 인터럽트 인터페이스부에 저장하는 단계를 포함하는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 프로토콜은 IEC 61850 프로토콜로 설정되는 배전-AMI 연계용 게이트웨이에서의 시스템 연계 방법.
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